Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 18. 10. 2018 21:04
Prenos tepla
Potrebovala by som pomoc s nasledujúcimi pojmami, ktoré pomenúvajú spôsoby prenosu tepla - vedenie, prúdenie, žiarenie, sálanie. Mám nejakú predstavu, čo by mohli znamenať, ale nie som si nimi istá.
Vedenie si predstavujem tak, že častice narážajú do ďalších a tie do ďalších a tak sa prenáša vzruch. Teda keď sa teleso zahreje na jednom konci a teplo sa v ňom šíri vedením, tak ak sa zohreje aj druhý koniec telesa, nie je to kvôli tomu, že by sa tie "zohriate častice" z prvého konca presunuli na druhý koniec telesa, ale preto, že postupne narážali do častíc okolo seba a tak sa teplo dostalo aj na druhý koniec.
Prúdenie chápem ako pohyb "zohriatych" (energeticky nabitejších) častíc. Napríklad keď ku mne príde teplý vzduch od radiátoru, sú to viac menej tie isté molekuly, ktoré boli pri radiátore, ohriali sa tam a dostali sa ku mne.
Žiarenie - jednoducho svetlo, nepotrebuje iné médium (častice na prenos energie) - je to prosto elektromagnetické vlnenie.
Sálanie - vlastne typ žiarenie s veľkou vlnovou dĺžkou, asi infračervené žiarenie?
Opravte ma, prosím, ak sa mýlim. Dopredu ďakujem za odpoveď.
Offline
- (téma jako vyřešené označil(a) _julia)
#2 18. 10. 2018 21:32
Re: Prenos tepla
Vlastně máš o všem správnou představu.
Záření zahrnuje všechny vlnové délky - od rádiových vln až v principu po gamma záření. Reálně jsou vlnové délky v závislosti na teplotě určeny Planckovým vyzařovacím zákonem.
https://cs.wikipedia.org/wiki/Absolutn% … k_body.svg
Sálání není žádný fyzikální pojem, to je spíš takové lidové, a podle mě je to úplně to samé jako záření (podle wiki taky).
Podle mě mohou existovat i další způsoby jak přenášet teplo - akorát nejsou úplně běžné. Částice při svém tepelném pohybu nemusí nutně vyzařovat jen elektromagnetické vlny, mohou vyzařovat i gravitační vlny (i když extrémně slabě), takže bychom mohli mluvit o "gravitačním vyzařování" (ono také není nikde řečeno, že všechny částice musejí být velikosti atomů).
Dále, zejména při vysokých teplotách, může docházet k tomu, že se budou rozlétávat samotné částice toho materiálu. A tím budou přenášet teplo taky. Ale je to něco trochu jiného, než přenos vedením.
Důležité je uvědomit si, co to vlastně je to "teplo", či "tepelný pohyb částic". Klíčová je ta náhodnost či chaotičnost tohoto pohybu. A z ní plynoucí termodynamické vlastnosti - jako schopnost vytvořit tepelnou rovnováhu s jinými tělesy, a nemožnost dosáhnout vyšší teploty, než mělo to vyzařující těleso.
Takže každý mechanismus, který má tyhle vlastnosti můžeme považovt za přenos tepla. Ovšem ty tři co jsi uvedla jsou zdaleka nejrozšířenější, a nějaké další jsou spíš takové teoretické zajímaovsti, než že by z toho byl nějaký reálný užitek.
Offline
#3 18. 10. 2018 21:39
Re: Prenos tepla
_julia napsal(a):
Vedenie si predstavujem tak, že častice narážajú do ďalších a tie do ďalších a tak sa prenáša vzruch. Teda keď sa teleso zahreje na jednom konci a teplo sa v ňom šíri vedením, tak ak sa zohreje aj druhý koniec telesa, nie je to kvôli tomu, že by sa tie "zohriate častice" z prvého konca presunuli na druhý koniec telesa, ale preto, že postupne narážali do častíc okolo seba a tak sa teplo dostalo aj na druhý koniec.
Tohle není teda úplně přesné. Přenos tepla vedením nemusí nutně vylučovat i pohyb těch částic. V pevných látkách se samozřejmě pohybovat nemohou, ale v kapalinách a plynech třeba ano, a pořád to považujeme za přenos vedením. Podstatné je, že se pohybují tím svým chaotickým pohybem (difuzí). Zatímco u proudění musí jít o uspořádaný pohyb (netepelný).
A další pěkný příklad jsou elektrické vodiče. Sice jsou to pevné látky, ale část elektronů se v nich může pohybovat velice volně. A protože jsou elektrony lehké, jejich difůzní pohyb je dost rychlý - proto také dobré elektrické vodiče jsou zpravidla také dobrými vodiči tepla (měď, hliník atd).
Další zajímavý případ je třeba diamant. To je z běžných látek (poněkud nečekaně) úplně nejlepší tepelný vodič. Tam za to zase údajně může ta velká tuhost krystalové mříže, že se její tepelné kmity šíří tak rychle.
Offline
#4 18. 10. 2018 21:45
Re: Prenos tepla
Také mě ještě napadá takový dost exotický způsob přenosu tepla, který nevím, do jaké škatulky zařadit - když už máme to tepelné záření, můžeme také sestrojit anténu, která jej bude chytat a měnit na elektrický signál (tzv. tepelný šum). Tento šum můžeme přenášet vhodným kabelem na nějaké jiné místo, a tam jej obdobnou anténou zase vyslat. Bude to normálně fungovat. Ale v podstatě je to jen taková drobná modifikace toho přenosu zářením. I v kabelu je to stále el. mag. pole.
Offline